СиППО (24, 29-41) (Ответы на все вопросы)

24. Динамическое создание и уничтожение объектов в С++

29.  Виды контроля программ; тестирование и отладка.

30.  Методы функционального тестирования.

31.  Методы структурного тестирования. Тестирование путей.

32.  Совместное тестирование модулей.

Тестирование программных комплексов, построенных функциональной декомпозицией (ФД)

Тестирование программных комплексов, построенных по ООП

33.  Тестирование программ и жизненный цикл программного продукта.

34.  Общая характеристика и назначение языка UML.

35.  Диаграммы вариантов использования, назначение, компоненты, отношения между компонентами.

36.  Диаграмма последовательности и кооперативная диаграмма, их назначение, компоненты.

37.  Диаграмма классов, характеристики класса

38.  Диаграмма классов, типы и характеристики отношений. (+можно почитать еще 37 билет)

39.  Диаграммы состояний, их назначение, компоненты.

40.  Диаграммы деятельности, их назначение, компоненты.

41.  Диаграммы компонентов и размещения, их назначение, составные части.

24. Динамическое создание и уничтожение объектов в С++

̆ объект является либо статическим, либо автоматическим. Статический объект размещается в памяти в момент запуска программы и существует там до ее завершения. Автоматический объект размещается в памяти всякий раз, когда управление попадает в блок, содержащий определение объекта, и существует только до тех пор, пока управление остается в этом блоке. Тем не менее, часто бывает удобно создать новый объект, который существует до тех пор, пока он не станет ненужным. В частности, бывает удобно создать объект, который можно использовать после возврата из функции, где он был создан. Подобные объекты создает операция new, а операция delete используется для их уничтожения в дальнейшем. Про объекты, созданные операцией new, говорят, что они размещаются в свободной памяти. Примерами таких объектов являются узлы деревьев или элементы списка, которые входят в структуры данных, размер которых на этапе трансляции неизвестен. 

Объект, созданный с помощью операции new, существует, до тех пор, пока он не будет явно уничтожен операцией delete. После этого память, которую он занимал, вновь может использоваться new. Обычно нет никакого "сборщика мусора", ищущего объекты, на которые никто не ссылается, и предоставляющего занимаемую ими память операции new для повторного использования. Операндом delete может быть только указатель, который возвращает операция new, или нуль. Применение delete к нулю не приводит ни к каким действиям.

Операция new может также создавать массивы объектов, например:

char* save_string(const char* p) {

    char* s = new char[strlen(p)+1]; 

    strcpy(s,p); 

    return s;

}

Отметим, что для перераспределения памяти, отведенной операцией new, операция delete должна уметь определять размер размещенного объекта. Например:

int main(int argc, char* argv[]) {

    if (argc < 2) exit(1); 

    char* p = save_string(arg[1]); 

    delete[] p;

}

Чтобы добиться этого, приходится под объект, размещаемый стандартной операцией new, отводить немного больше памяти, чем под статический (обычно, больше на одно слово). Простой оператор delete уничтожает отдельные объекты, а операция delete[] используется для уничтожения массивов.

Операции со свободной памятью реализуются функциями

void* operator new(size_t); 

void operator delete(void*);

Здесь size_t - беззнаковый целочисленный тип, определенный в <stddef.h>.

Стандартная реализация функции operator new() не инициализирует предоставляемую память.

Что случится, когда операция new не сможет больше найти свободной памяти для размещения? Поскольку даже виртуальная память небесконечна, такое время от времени происходит. Так, запрос вида:

char* p = new char [100000000];

обычно не проходит нормально. Когда операция new не может выполнить запрос, она вызывает функцию, которая была задана как параметр при обращении к функции set_new_handler() из <new.h>. Например, в следующей программе:

#include <iostream.h> 

#include <new.h> 

#include <stdlib.h>

void out_of_store() {

cerr << "operator new failed: out of store\n"; exit(1);

} 

int main() {

set_new_handler(&out_of_store); char* p = new char[100000000]; cout << "done, p = " << long(p) << '\n';

}

скорее всего, будет напечатано не "done", а сообщение:

operator new failed: out of store

С помощью функции new_handler можно сделать нечто более сложное, чем просто завершить программу. Если известен алгоритм операций new и delete (например, потому, что пользователь определил свои функции operator new и operator delete), то обработчик new_handler может попытаться найти свободную память для new. Другими словами, пользователь может написать свой "сборщик мусора", тем самым сделав вызов операции delete необязательным. Однако такая задача, безусловно, не под силу новичку.

По традиции операция new просто возвращает указатель 0, если не удалось найти достаточно свободной памяти. Реакция же на это new_handler не была установлена. Например, следующая программа:

#include <stream.h>

main()

{

    char* p = new char[100000000]; 

    cout << "done, p = " << long(p) << '\n';

}

выдаст

done, p = 0

Память не выделена, и вам сделано предупреждение! Отметим, что, задав реакцию на такую ситуацию в функции new_handler, пользователь берет на себя проверку: исчерпана ли свободная память. Она должна выполняться при каждом обращении в программе к new (если только пользователь не определил собственные функции для размещения объектов пользовательских типов).

29.  Виды контроля программ; тестирование и отладка.

Методы проверки программ разделяют на статические и динамические.

Статические -- анализ текста программы без выполнения.

Динамические -- выполнение программы на тестовых наборах исходных данных и анализа полученных результатов.

1. Статический и синтаксический анализ.

Соблюдено ли формальное выполнение программы

2. анализ качества текста программы

for(int i>0; i<8; i++);

3. верификация программы. математическое доказательство корректности программы.

4. инспекция программы

а) для решения достаточно сложной задачи

б) написанный текст просм. контролем качества

Тестирование -- запуск программы на разных наборах исходных данных и анализ работы данных с целью обнаружения ошибок.

Отладка -- выявление и устранение причин неправильной работы программы, если факт неправильной программы установлен тестированием.

Полное тестирование -- проверка программы на всех возможных значениях исходных данных и их сочетаниях.

Достаточное тестирование - тестирование на подмножестве исходных данных в надежде на то, что все ошибки найдутся.

Тестирование:

1 примитивных программ

2 программных комплексов

1-е не содержат вызовов процедур и функций

2-е делятся на два вида:

* построенные методом ф-ной декомпозиции

* по объектно-ориентированной методике

Тестирование примитивных программ

2 подхода взаимодополняют друг друга

- функциональное тестирование, тестирование по данным и тестирование черного ящика

- структурное тестирование, тестирование по управлению, тестирование белого ящика

30.  Методы функционального тестирования.

ИД -> ПР в квадратике -> Результат

При ФТ структура программы неизвестна или мы ей не пользуемся.

3 метода ФТ:

1) Метод эквивал. разбиения, метод классов эквивалентности

2) метод граничных значений

3) метод функциональных диаграмм

Пример

y = |x|

y = { x, x >= 0

       { -x, x<0

Задача имеет 2 класса эквивалентности

ОПР: Классы эквив. -- подмножество значений исходных данных, такое, что каждый элемент этого подмножества в качестве теста эквивалентен каждому другому элементу этого же подмножества.

Правильные КЭ и неправильные КЭ.

П.К.Э. - допустимые значения исходных данных

Н.К.Э. - недопустимые значения исходных данных

Пример y:=lnX,

x>0 - ПКЭ

x <= 0 - НКЭ

x принадлежит [1.5;8.3]

программа должна быть протестирована как на ПКЭ, так и на НКЭ

Тестирование:

1. выделить классы эквивалентности

2. построить тесты, таким образом, чтобы все КЭ были охвачены, но чтобы суммарное количество тестов было минимальным

(для этого нужно знать какому классу эквивалентности какой ответ соответствует)

Пример: задан массив, найти среднее арифметическое значение элементов, принадлежащих интервалу 10 <= Xi <= 20

1) Xi < 10

2) 10 <= Xi <= 20

3) Xi > 20

Xi >= C1

Xi <= C2

I. C1…C2

5…15…25

II. Xi < 10 or Xi > 20

Слабое место: не всегда легко разбить на классы. Может быть много входных данных => множество количества сочетаний

10 <= Xi <= 20

50 <= Yi <= 55

Xi + Yi <= 60

2) Требует использования в качестве тестов. знач. на и около границ классов эквивалентности.

Подход теоретиков: используя данные типа real (4 байт) (точность 10^-6)

10 != 10^-5

Подход практиков: вполне определена точность (10 +- 0.01)

0.99     |    10               10.01

не было учтено 1 ср. арифметическое, а  в практике учтено

В качестве тестов использовать самые большие и самые маленькие значения исходных данных. Надо убедиться в том, что нигде не произойдет переполнение исчезновение порядка.

3) Метод, который призван помочь преодолеть основной недостаток (!)-го метода -- колоссальная трудоемкость!!111

Входы                           Выходы

1                                             100

2                                             101

3

(тут короче какие-то стремные линии от входов к выходам)

позволяет выделить неопределенности

Чтобы перейти к тестам должны быть использованы дополнительные условия:

1) один и только один

2) хотя бы один

3) взаимное отрицание

4) если А, то Б

(тут еще картиночки шли)

5) если А, то не Б

Задача:

пользователь в праве выбрать первую или вторую схемы оплаты за электроэнергию. Если пользователь выбрал 1-ю схему, <=100, то должен оплатить постоянную сумму С. Если 1-ю, то его  оплата вычисляется по методике P1. Если он выбрал 2ю схему и расходовал <= 100, для расчета применяется методика P2, а если 2-ю схемы оплаты и расх > 100 то P1.

I                  <= 100                  C

                  >100                         P1

II                  <= 100                  P2

                  > 100                   P1

В таком случае получим следующие входы

(тут снова картинка)

Как анализировать и составлять тесты?

Разобраться при каких сочетания входов будет получен выход С, можем исключая не, которых не может быть.

31.  Методы структурного тестирования. Тестирование путей.

Граф-программы: